10
adalah sebagai penampil data untuk keperluan analisa atau dapat diolah untuk keperluan lebih lanjut.
2.3 Sensor
Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mendeteksi ataupun mengukur ukuran dari sebuah obyek penelitian, yaitu dengan mengubah besaran
fisik atau kimia menjadi suatu sinyal listrik. Sensor umumnya dikategorikan menurut obyek yang diukur dan memiliki peranan penting, baik dalam sebuah
proses monitoring maupun proses pengendalian modern. Dalam memilih peralatan sensor yang tepat dan sesuai dengan sistem yang
akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan umum sensor berikut ini : a.
Linearitas
Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah secara kontinyu sebagai tanggapan terhadap masukan yang berubah secara
kontinyu. Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangan sesuai dengan panas yang dirasakannya. Dalam kasus seperti ini, biasanya dapat
100 T
em p
er at
u r
m as
u k
an 1
100 T
em p
er at
u r
m as
u k
an 1
Tegangan keluaran
a Tanggapan linier b Tanggapan non linier
Gambar 2.1. Keluaran dari Sensor Panas
Tegangan keluaran
11
diketahui secara tepat bagaimana perubahan keluaran dibandingkan dengan masukannya berupa sebuah grafik. Gambar 2.1 memperlihatkan hubungan dari
dua buah sensor panas yang berbeda. Garis lurus pada gambar 2.1a. memperlihatkan tanggapan linier, sedangkan pada gambar 2.1b. adalah
tanggapan non-linier. b.
Sensitivitas Sensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap
kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan “perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan”.
Beberepa sensor panas dapat memiliki kepekaan yang dinyatakan dengan “satu volt per derajat”, yang berarti perubahan satu derajat pada masukan akan
menghasilkan perubahan satu volt pada keluarannya. Sensor panas lainnya dapat saja memiliki kepekaan “dua volt per derajat”, yang berarti memiliki kepekaan
dua kali dari sensor yang pertama. Linieritas sensor juga mempengaruhi sensitivitas dari sensor. Apabila tanggapannya linier, maka sensitivitasnya juga
akan sama untuk jangkauan pengukuran keseluruhan. Sensor dengan tanggapan pada gambar 2.1b akan lebih peka pada temperatur yang tinggi dari pada
temperatur yang rendah. c.
Tanggapan Waktu Tanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya
terhadap perubahan masukan. Sebagai contoh, instrumen dengan tanggapan frekuensi yang jelek adalah sebuah termometer merkuri. Masukannya adalah
temperatur dan keluarannya adalah posisi merkuri. Misalkan perubahan
12
temperatur terjadi sedikit demi sedikit dan kontinyu terhadap waktu, seperti tampak pada gambar 2.2a.
Frekuensi adalah jumlah siklus dalam satu detik dan diberikan dalam satuan hertz Hz.{ 1 hertz berarti 1 siklus per detik, 1 kilohertz berarti 1000
siklus per detik}. Pada frekuensi rendah, yaitu pada saat temperatur berubah secara lambat, termometer akan mengikuti perubahan tersebut dengan “setia”.
Tetapi apabila perubahan temperatur sangat cepat lihat gambar 2.2b maka tidak diharapkan akan melihat perubahan besar pada termometer merkuri, karena ia
bersifat lamban dan hanya akan menunjukan temperatur rata-rata.
Ada bermacam cara untuk menyatakan tanggapan frekuensi sebuah sensor. Misalnya “satu milivolt pada 500 hertz”. Tanggapan frekuensi dapat pula
dinyatakan dengan “decibel db”, yaitu untuk membandingkan daya keluaran pada frekuensi tertentu dengan daya keluaran pada frekuensi referensi.
Klasifikasi Sensor
Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor dapat dikelompokan menjadi 3 bagian yaitu:
R at
a- ra
ta
Waktu T
em p
er at
u r
1 siklus 50
40 30
50 40
30
a Perubahan lambat b Perubahan cepat
Gambar 2.2 Temperatur Berubah Secara Kontinyu
13
a. Sensor thermal panas
Sensor thermal adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan panastemperaturesuhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang
tertentu, Contohnya; bimetal, termistor, termokopel, RTD, photo transistor, photo dioda, photo multiplier, photovoltaik, infrared pyrometer, hygrometer, dsb.
b. Sensor mekanis
Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak mekanis, seperti perpindahan atau pergeseran atau posisi, gerak lurus dan melingkar,
tekanan, aliran, level dsb, Contoh; strain gage, linear variable deferential transformer LVDT, proximity, potensiometer, load cell, bourdon tube, dsb.
c. Sensor optik cahaya
Sensor optik atau cahaya adalah sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengernai benda
atau ruangan, Contoh; photo cell, photo transistor, photo diode, photo voltaic, photo multiplier, pyrometer optic, dsb.
2.4 Penguat Operasional Op-Amp
